近含水体工作面综放开采安全煤岩柱留设及安全回采厚度确定

针对协鑫煤矿1708~(-1)工作面近含水体(上覆砂砾岩含水层与边界浸入体含水层)安全开采的问题,通过1703~(-1)现场实测与理论分析确定了1708~(-1)工作面开采的垮采比和裂采比,并根据安全煤(岩)柱的留设要求及基岩厚度,计算得出工作面的安全回采厚度。结果表明:1708~(-1)工作面覆岩破坏垮采比的预计值为5.61,裂采比为12.21;考虑边界含水浸入体的补给,工作面的安全回采厚度为:"底砾区"(Ⅰ区)距第一开切眼100m和100~240m范围内安全采放厚度分别为3m和6.71m;工作面中部"底黏区"(Ⅱ区)240~530m范围内安全采放厚度为9.51m,530~730m范围内为危险区域,需通过注浆改造等措施实现安全开采,采放厚度为2.7m,730~1222m范围内可通过限厚开采实现安全开采,限厚采放厚度为4.16m;停采线附近"底砾区"(Ⅲ区)1222~1528m范围内不予开采。     

老公营子煤矿顶板突水机理与防水安全煤岩柱留设研究

留设防水安全煤岩柱是预防煤层顶板突水的主要技术措施。老公营子煤矿Ⅰ03(2)工作面在防水安全煤岩柱留设尺寸满足规程要求的情况下发生松散含水层突水事故,最大突水量达760 m3/h。从覆岩岩性与结构、含水层水压、有效隔水层厚度等方面分析了顶板突水机理,认为突水是在特定水文地质条件与采矿条件下发生的,并提出根据已回采工作面最小基岩柱厚度与煤层开采厚度比值(柱厚比)来确定防水安全煤岩柱留设尺寸的方法,在柱厚比29时煤层开采不会发生顶板突水,并在后续回采工作面中得到了验证。     

煤矿工作面承压水上开采安全性评价

根据某矿的现场工作经验和钻孔的孔位分析,得出其12煤属于承压含水层上开采。为分析其开采的可行性,对12煤开采的安全性进行评价。采用的评价方法是突水系数法和安全煤岩柱隔水性分析法。运用突水系数判定法得到工作面突水系数值为0.044 MPa/m,小于突水系数临界值;底板隔水层阻水系数为0.224 MPa/m,工作面底板隔水层最小厚度为36 m,大于防隔水煤(岩)柱的留设厚度。根据突水系数法和安全煤岩柱法的判定结果,12煤承压水上开采是安全可行的。     

我国矿井断层防水煤(岩)柱留设研究现状与展望

我国煤矿底板突水事故中断层水害占绝大部分,断层防水煤(岩)柱留设是预防断层水害的主要手段,关系到煤矿的安全、高效生产。留设合理的断层防水煤(岩)柱宽度不仅可以防止地下水通过断层涌入矿井,还可以服务煤炭资源的合理、安全开采。断层防水煤(岩)柱宽度留设涉及到许多因素,也是许多学者和工程技术人员研究的重点之一。截止到目前已有多种研究方法与手段得到了应用,主要包括理论计算、多元回归分析、BP和RBF、相似模拟、数值模拟等,针对不同断层条件下的煤(岩)柱留设问题进行了具体研究。在此基础上对断层煤(岩)柱留设研究现状进行总结,指出其存在的问题并展望了今后研究的技术与方法及发展前景。     

河流下断层煤柱区残采工作面安全开采分析

以权家河煤矿河流下断层煤柱区残采回采为例,在分析确定5329残采工作面覆岩类型的基础上,预计了断层存在条件下的导水裂缝带高度,对地面河流和第四系含水层这一复合水体留设了防水安全煤岩柱,并确定了合理开采厚度,根据河流与工作面、断层的空间关系,在回采的不同阶段留设了不同的断层煤柱。研究结果表明:针对5329工作面埋深浅的条件,采高控制在2.3m的条件下能满足留设防水煤柱岩柱的要求;在距切眼120m阶段,开采该阶段需要留设的断层煤柱尺寸不小于21m,120~停采线阶段,需要留设的最小断层煤柱尺寸为72.5m,才能保证安全回采。     

霍宝干河矿含隔水层特性及对下组煤开采的影响分析

为了研究霍宝干河矿高承压含水层对煤层开采的影响,基于现场实测资料,确定了井田范围内的主要含隔水层特征及其空间分布关系,得出了底板承压含水层为中等富水含水层.针对高承压含水层对下组煤开采可能造成的底板突水,采用FLAC~(3D)数值模拟手段,得出了工作面开采宽度与煤层底板破坏深度的关系及渗流发育的规律.当工作面的开采宽度大于160 m时,煤层底板的破坏深度不再随开采宽度的变换而变化,而是稳定在25 m,加上阻水带厚度13 m,小于底板46 m的隔水层厚度;在应力一渗流耦合的过程中,开切眼处单元孔隙水压力最高上升到2.4 MPa,且变化过程中孔隙水压力始终小于承压含水层的水压,不会发生煤层底板突水事故.     

煤峪口矿断层防水煤柱留设研究

针对同煤集团煤峪口矿410盘区矿井开采中出现的断层突水现象,对开采工作面的断层特性以及断层的导水性进行分析,确定断层含有弱导水性,并提出采用简支梁模型和底板突水模型,对断层防水煤柱的留设宽度进行计算,结合81022工作面的地质条件,在底板突水模型下,认为断层煤柱的合理留设宽度为13.33 m,通过现场数据表明:所设计的断层煤柱留设宽度能够有效地控制巷道围岩的变形,对煤峪口矿后续安全开采有很重要的指导意义。     

第四系松散含水层下煤层开采突水危险性及防水煤柱确定方法

通过理论分析提出了松散含水层突水危险系数概念,建立了第四系松散含水层下煤层开采突水危险性评价和防水煤柱留设的理论与方法.研究结果表明,开采煤层顶界至第四系松散含水层底界之间距离减去开采煤层一次采全高形成的冒落裂隙带高度为有效保护层厚度,若有效保护层厚度小于零,第四系松散含水层可能涌入回采工作面,造成顶板突水.若有效保护层厚度大于零,其突水危险性采用松散含水层水压与有效保护层厚度之比值,即松散含水层突水危险系数来评价.在此基础上,提出了根据松散含水层内的水压值确定保护层的厚度和合理的防水煤柱值.采用该方法对开滦东欢坨井田8煤层开采时第四系松散含水层的突水危险性和防水煤柱进行了评价,评价结果与实际相吻合.     

冲积层高水压含水体下工作面突水溃砂机理分析

冲积层砂砾含水层导致的工作面的突水溃砂事故，对人员安全和设备有重大威胁。赵固一矿大多数薄基岩工作面在留设防砂安全煤(岩)柱的条件下可实现安全开采，但在特殊水文地质条件下仍有工作面发生突水溃砂事故。在分析归纳多起突水溃砂事故的基础上，总结了防砂煤（岩）柱失稳的主要类型，认识了特殊水文地质条件下事故的形成原因，查明了突水溃砂的形成机理。研究结果表明：工作面出现压架事故，顶板岩层持续抽冒造成超限开采，导水裂缝带波及砂砾高水压“天窗区”是致灾的关键因素。建议采取加强顶板管理，论证支架支承力适用性，适当留设保护煤柱，加强冲积层探测，针对性调整采动影响等预防技术措施。研究结果对我国类似条件的工作面安全开采具有借鉴价值。     

浅埋深薄基岩地表水体下厚煤层重复开采研究

浅埋深薄基岩工作面导水裂缝带存在导通含水层及地表水的可能性,最终造成工作面突水的威胁。基于鄂尔多斯某矿实际地质采矿条件进行分析,对煤层开采的覆岩破坏高度进行预计,针对地表水体留设了防水煤岩柱,最终得出了地表水体下厚煤层重复开采的方案,并实现了工作面的安全开采,为鄂尔多斯地区解决类似条件下煤炭资源的回采提供了参考。